برش لیزری با عرض صفر

دستگاه‌ های جوش و برش لیزری، از فناوری‌ های پیشرفته‌ ای هستند که در صنایع مختلف برای اتصال و شکل‌ دهی به مواد مورد استفاده قرار می‌ گیرند. این دستگاه‌ ها از پرتوی لیزر برای انجام عملیات‌ های جوشکاری و برش بهره می‌ برند و به دلیل دقت بالا، سرعت انجام کار، و توانایی کار با مواد متنوع، به سرعت جایگزین روش‌ های سنتی جوشکاری و برش شده‌ اند.در دیبولیزر ، دستگاه های برش لیزری ، دستگاه جوش لیزری ، دستگاه جوش لیزری پرتابل ، دستگاه جوش لیزری دستی و دستگاه لیزر زنگ زدایی ما مقرون به صرفه هستند و برای ارتقای فرآیند تولید مشاغلی مانند شما ساخته شده اند

دستگاه‌ های لیزری با استفاده از انرژی متمرکز نور، قادر به ایجاد اتصالات قوی و تمیز در فلزات و دیگر مواد هستند. این تکنولوژی علاوه بر افزایش کارایی، باعث کاهش ضایعات مواد و کاهش نیاز به عملیات پس از جوش یا برش می‌ شود. با توجه به این که فناوری لیزر دقت بسیار بالایی دارد، از این دستگاه‌ ها می‌ توان برای کاربرد های حساس مانند صنایع هوافضا، خودروسازی، الکترونیک، و پزشکی استفاده کرد.

برش لیزری با عرض صفر

برش لیزری با پهنای صفر یک فرآیند برش بدون تماس برای مواد شکننده مانند شیشه و کوارتز است که بر اساس اصل گرمایش و خنک‌ کردن سریع مواد عمل می‌کند و باعث ایجاد تنش‌ های حرارتی در سطح مولکولی می‌ شود. فشار روی سطح شیشه باعث پیشرفت ترک می شود و بدون نیاز به تماس فیزیکی، مواد را به کیفیت فوق العاده ای جدا می کند.

شبیه به شکستن لیوان یا لیوان زمانی که یک نوشیدنی در حال جوش را درون آن می‌ ریزید. همین پدیده در برش با عرض صفر اما در یک محیط بسیار کنترل شده اتفاق می افتد.

آن را «برش با عرض صفر» می‌ نامند، زیرا هیچ گونه برشی وجود ندارد و هیچ ماده‌ ای از بین نمی‌ رود، همانطور که معمولاً در فرآیند های سنتی مانند زمانی که الماس‌ نویسان شیشه را می‌ برند، می‌ بینید. از آنجایی که هیچ تماس واقعی وجود ندارد، لبه ها عاری از تراشه، گرد و غبار شیشه و برآمدگی هستند.

علاوه بر این، کیفیت این برش پنج برابر قوی‌ تر از روش‌ های سنتی است و نیازی به پردازش بیشتر مانند پرداخت ندارد.

همچنین با نام‌ های برشی لیزری، جداسازی لیزری و ترموکراک کنترل شده با لیزر (LCT) شناخته می‌ شود.

برش لیزری با عرض صفر را عمدتاً در صنایع بیو، میکرو و الکترونیک نوری خواهید یافت. به غیر از آن، عملی ترین راه حل برای برش صفحه نمایش تخت (FDP) است.

با این حال، برش لیزری با عرض صفر یک فناوری نسبتا جدید و بسیار نادر است. برش های لیزری با عرض صفر کارآمد ترین دستگاه های برش شیشه در جهان هستند.

اصل کار برش لیزری با عرض صفر

برش لیزری با عرض صفر روشی کاملاً غیر متعارف برای برش مواد شکننده است. بنابراین، ما اصول اولیه کار را به چند مرحله آسان تقسیم کرده ایم.

1. گرمایش لیزری

در برش لیزری سنتی ، پرتو لیزر مواد را ذوب و تبخیر می کند که نتایج مطلوب را به ما می دهد. اما در برش لیزری با عرض صفر، تابش لیزر بستر شیشه ای را در امتداد خط برش غیر بعدی گرم می کند.

لیزر آن قدر داغ نیست که شیشه را ذوب کند. با این حال، دما را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و باعث می شود ناحیه گرم شده گسترش یابد. این باعث ایجاد تنش های فشاری شدید از شیشه سرد اطراف می شود و باعث ایجاد ترک در سطح مولکولی می شود. در مرحله گرمایش کنترل شده، هیچ آسیب سطحی وجود ندارد.

به همین دلیل است که به آن برش بدون تماس می گویند زیرا هیچ برشی مکانیکی وجود ندارد، فقط تغییرات در ساختار مواد رخ می دهد. لیزرهای CO2 بین 100 تا 500 وات برای برش لیزری با عرض صفر مناسب هستند.

2. خنک کننده سریع

در مرحله بعد، خط غیر بعدی گرم شده (عرض صفر) با استفاده از یک جت آب اتمیزه شده یا هر خنک کننده مناسب به سرعت خنک می شود. این منطقه گرم شده را خنک می کند. ماده در برابر تنش های داخلی تسلیم می شود، ترک شروع به انتشار می کند و فرآیند جداسازی بستر آغاز می شود.

همه این ها به دلیل شیب شدید دما و پروفیل چگالی توان صحیح روی خط برش امکان پذیر است، که تنش های حرارتی زیادی را در زیر سطح ایجاد می کند و باعث انتشار ترک می شود که به سرعت سطح را جدا می کند. یک ترک کم عمق ایجاد می شود و شروع به انتشار می کند.

از نظر فنی، هیچ برشی در کار نیست، فقط بستر در سطح مولکولی جدا می‌ شود و فرآیند را از اتلاف مواد، تراشه‌ ها و لبه‌ های زبر پاک می‌ کند.

توجه داشته باشید، گرمایش و سرمایش هر دو به طور هم زمان اتفاق می‌ افتند و می‌ توانند به سرعت برش فوق‌ العاده یک متر در ثانیه (1000 میلی‌متر بر ثانیه) دست پیدا کنند.

برش لیزری با عرض صفر می تواند سرعت برش بسیار بالایی را در یک خط مستقیم به دست آورد، اما زمانی که منحنی ها و خطوط زیادی درگیر هستند نیاز به تنظیمات دارند.

همانطور که می بینید، این فرآیند از نظر جهت حساس است، بنابراین سنسور های بسیار پیشرفته برای کنترل دقت موقعیت و تمام پارامترهای مربوطه مورد نیاز است.

ویژگی های کلیدی برش لیزری با عرض صفر

برش لیزری با عرض صفر یک فناوری پیشرفته است و درک ویژگی های آن بسیار مهم است.

1. لبه با استحکام بالا

برش لیزری با عرض صفر 5.5 برابر لبه‌ های قوی‌ تری نسبت به برش سنتی الماس یا اره‌ زنی سیم ایجاد می‌ کند. این منجر به لبه های بسیار بادوام می شود، به خصوص در مورد صفحه نمایش های تخت.

به طرز شگفت انگیزی، این به دلیل اثر « تمر کننده حرارتی شیشه » است که به طور طبیعی در طول فرآیند برش لیزری با عرض صفر رخ می دهد. گرمایش و سرمایش سریع لبه ها را فشرده می کند و آن را قوی تر از مواد شیشه ای سنتی می کند. این باعث صرفه جویی در منابع زیادی می شود و این فرآیند برش را فوق العاده کارآمد می کند.

2. سرعت برش بالا

حداکثر سرعت برش ممکن با استفاده از برش لیزری با عرض صفر یک متر در ثانیه است که فوق‌ العاده است. این یکی از ویژگی های اصلی این فناوری برش است.

با این حال، سرعت برش با عمق نفوذ نسبت معکوس دارد زیرا توان لیزر ثابت است. این بدان معنی است که برای مواد ضخیم تر، سرعت برش کاهش می یابد و به طور متوسط ​​حدود 0.5 متر بر ثانیه است که هنوز هم قابل توجه است.

فناوری برش لیزری با عرض صفر برای مواد با ضخامت 1 میلی‌ متر مناسب‌ تر است، اما می‌ توان آن را برای برش تا ضخامت 0.3 میلی‌ متر بهینه کرد.

3. بدون پس پردازش

در نهایت، جذاب ترین ویژگی برش لیزری با عرض صفر این است که نیازی به پس پردازش نیست. به طور سنتی، برش مواد شکننده لبه‌ های ناهموار، تراشه‌ ها، قلاب‌ ها و برآمدگی‌ ها را به جا می‌ گذارد.

بنابراین، برای اصلاح، فرآیند های تکمیلی و پرداخت برای به دست آوردن لبه های صاف و بازیابی استحکام از دست رفته لبه مواد ضروری است. با این حال، چنین نیازی به برش با عرض صفر نیست زیرا برش عرضی ندارد و جداسازی مواد بسیار ظریف است.

علاوه بر این، لبه ها به دلیل عملیات حرارتی طبیعی سخت می شوند.

تخمین زده می شود که برش لیزری با عرض صفر تقریباً 70 درصد از هزینه های تولید را صرفه جویی می کند که یک مزیت اقتصادی و زیست محیطی بزرگ برای صنعت است.

جوانب مثبت و منفی برش لیزری با عرض صفر

جوانب مثبت

برش لیزری با عرض صفر تعدادی مزایای قانع کننده دارد که در زیر به آن ها اشاره کرده ایم.

1. از دست ندادن مواد

در طول برش با عرض صفر هیچ ضرری وارد نمی شود و این امر آن را بسیار سودآور می کند. از آنجایی که مواد دست نخورده باقی می مانند، گرد و غبار یا زباله وجود ندارد.

بنابراین، برش با عرض صفر نیاز به فضای برش مجزا را از بین می‌ برد و مفهوم خط تولید را با فرآیند های تولید متعددی که می‌توان در زیر یک سقف انجام داد، معرفی کرد و آن را بسیار کارآمد می‌ سازد.

2. برش های استثنایی برای مواد شکننده

برش لیزری با عرض صفر بهترین گزینه برای برش مواد شکننده است. در واقع، این تنها تکنیک برش در جهان با خط برش غیر بعدی و کارایی تقریباً عالی است. همچنین دقتی تا 10 میکرون (0.01 میلی متر) دارد.

3. منافع اقتصادی

وقتی صحبت از برش سنتی به میان می‌ آید، بودجه قابل توجهی صرف اصلاح لبه‌ های ناهموار می‌شود، بدون ذکر زمان و نیروی انسانی. با برش لیزری با عرض صفر، تقریباً دو سوم هزینه های برش کاهش می یابد.

4. طول عمر بیشتر

ما تاکنون می دانیم که برش لیزری با عرض صفر استحکام لبه را افزایش می دهد، اما این همه ماجرا نیست. همچنین استحکام ضربه قطعه کلی را تا 80 درصد افزایش می دهد. این استحکام بهبود یافته از آسیب در مرحله تولید و همچنین در استفاده عملی جلوگیری می کند.

بنابراین، امکان برش مواد نازک تر و سبک تر را بدون هیچ گونه خطری فراهم می کند و در نتیجه طول عمر بیشتر و دوام بیشتر را به همراه دارد.

جوانب منفی

به ناچار، برش لیزری با عرض صفر دارای اشکالاتی است.

1. سازگاری مواد

برش لیزری با عرض صفر فقط برای مواد شکننده مناسب است و آن را برای اکثر فلزات و غیر فلزات بی اثر می کند. این فناوری برای برش پنل‌ های شیشه‌ ای نازک که معمولاً در گوشی‌ ها، تبلت‌ ها و صفحه‌ نمایش‌ های رایانه (FDP) استفاده می‌ شوند، مناسب‌ تر است.

2. خطوط منحنی و خطوط برش

برش لیزری با عرض صفر به طور ذاتی در حین برش خطوط و خطوط منحنی مشکل دارد. به این دلیل که حفظ موقعیت خطی منبع لیزر و مایع خنک کننده در امتداد منحنی ها چالش برانگیز است.

با این حال، محققان با کالیبره کردن نقطه خنک‌ کننده برای حرکت در یک خط خطی نسبت به پرتو لیزر، حتی روی منحنی‌ها، این فناوری را بهبود می‌ بخشند. با گذشت زمان، ما امیدواریم که راه حل های برش بهتر و موثرتری داشته باشیم.

چالش ها و محدودیت ها

فناوری برش لیزری با عرض صفر هنوز در حال پیشرفت است و تنها چند شرکت حق ثبت اختراع تولید آن را دارند. این به سادگی به این معنی است که تحقیق و توسعه این ماشین‌ ها هنوز ادامه دارد و زمان می‌ برد تا آن ها به جریان اصلی تبدیل شوند.

نتیجه گیری

فناوری برش لیزری با عرض صفر هنوز در مرحله توسعه است. با این حال، ما تمام اطلاعات موجود را در مورد اصل کار، مزایا، محدودیت‌ ها را گرد آوری کرده‌ ایم. علاوه بر این، می‌ توانید مقایسه‌ ای با روش‌ های معمولی را بررسی کنید تا پتانسیل این فناوری را مشاهده کنید. با دیبولیزر – تولید کننده پیشرو در سیستم های دستگاه های لیزری پیشرفته، قدرت تغییر تجارت خود را کشف کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه های جوش لیزری و برش لیزری با کارشناسان دیبولیزر تماس بگیرید.